Question

如图1表示水稻育种的一些途径．请回答下列问题：

（1）若要在较短时间内获得上述新品种水稻，可选图中

 

（填编号）途径所用的方法．其中⑦过程的原理是

 

．
（2）以矮秆易感稻瘟病（ddrr）和高秆抗稻瘟病（DDRR）水稻为亲本进行杂交，得F₁．F₁自交产生F₂，F₂矮杆抗病水稻中不能稳定遗传的占

 

，若让F₂中的全部矮秆抗病的水稻植株自由授粉，则所得子代中的ddRR和ddRr的比是

 

．
（3）科学工作者欲培育能产生含铁量较高的转基因水稻新品种，应该选择图中③④表示的途径最为合理可行，具体步骤如图2所示：
①若铁结合蛋白基因来自菜豆，利用菜豆细胞内形成的mRNA通过逆转录过程形成cDNA，将这些cDNA用限制酶处理后储存在受体菌群体内，这些受体菌群被称为菜豆的

 

．
②将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用

 

处理农杆菌，使重组Ti质粒易于导入．将含有重组Ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得导入成功的受体细胞，该筛选过程是通过在培养基2中加入

 

实现的．
③所得含铁量较高的转基因水稻新品种与野生水稻属于同一物种，原因是它们无

 

．

Answer 1

考点：生物变异的应用,基因工程的原理及技术

专题：

分析：分析图解：图1中，①②是人工诱变育种，③④为基因工程育种，⑤⑥为杂交育种，⑤⑦⑧表示单倍体育种，⑨⑩为多倍体育种．
图2表示利用了农杆菌转化法将目的基因（铁结合蛋白基因）导入水稻细胞中，获得转基因水稻的过程．

解答： 解：（1）从图上看，⑤是杂交，⑦是花药离体培养，⑧是秋水仙素处理，染色体加倍，因此⑤⑦⑧表示单倍体育种，单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，而且获得的都是纯种；⑦是花药离体培养过程的原理是植物细胞的全能性．
（2）以矮秆易感稻瘟病（ddrr）和高秆抗稻瘟病（DDRR）水稻为亲本进行杂交，得到F₁的基因型是DdRr．F₁自交产生F₂，F₂矮杆抗病水稻ddRR：ddRr=1：2，不能稳定遗传的基因型是指ddRr占

2

3

，稳定遗传的都是纯合子．若让F₂中的全部矮秆抗病的水稻植株自由授粉，自由授粉即随机交配或自由交配，矮杆抗病水稻ddRR：ddRr=1：2，碳它们产生的配子dR：dr=2：1 所得子代中的中ddRR的比例为（

2

3

）²=

4

9

，ddRr所占比例2×

2

3

×

1

3

=

4

9

，因此ddRR和ddRr的比为1：1．
（3）①铁结合蛋白基因是目的基因，获取目的基因的方法有从基因文库中获取，人工化学合成，PCR技术扩增等，若铁结合蛋白基因来自菜豆，利用菜豆细胞内形成的mRNA通过逆转录过程形成cDNA，将这些cDNA用限制酶处理后储存在受体菌群体内，这些受体菌群被称为菜豆的cDNA文库． 
②目的基因导入受体细胞的方法依据受体细胞的类型不同而不同，微生物主要是CaCl₂溶液处理，将细胞处理成感受态细胞，使重组Ti质粒易于导入．重组Ti质粒上的标记基因是潮霉素基因，标记基因的作用是用于鉴定和选择，筛选过程是通过在培养基2中加入潮霉素实现的．
③判断所得含铁量较高的转基因水稻新品种与野生水稻属于是否属于同一物种的方法是看是否产生生殖隔离，新物种形成的标志是产生生殖隔离，因此，它们仍是同一物种，没有生殖隔离．
故答案为：
（1）⑤⑦⑧植物细胞的全能性  
（2）

2

3

  1：1
（3）①cDNA文库 ②CaCl₂ 潮霉素 ③生殖隔离

点评：本题考查农作物育种的方法和原理、基因工程的操作步骤以及物种形成等相关知识，意在考查考生的识图能力，理解并综合运用所学知识的要点的能力．考生要能够识别图1中各育种的途径和原理；能够灵活运用基因的自由组合定律进行相关计算，在“让F₂中的全部矮秆抗病的水稻植株自由授粉”的计算中，能够利用配子的比例以及哈代温伯格定律进行计算．